elastaze predstavljaju skupinu proteaza koji su usko povezani s enzimima tripsin i kimotripsin. Pripadaju serinskim proteazama. Do sada je za ljudski organizam poznato devet enzima koji pripadaju elastazama.
Što su gume?
Elastaze su nespecifične proteaze koje se javljaju u svim životinjskim i ljudskim organizmima. Ime potječe od činjenice da su, između ostalog, sposobni razgraditi vlastiti elastin u tijelu. Elastaze pripadaju serin proteazama.
Njihovo aktivno središte sadrži takozvanu katalitičku trijadu asparaginske kiseline, serina i histidina. Nadalje, elastaze također pripadaju endoproteazama. Oni ne razgrađuju bjelančevine i polipeptidne lance korak po korak, već ih dijele na određene aminokiseline i karakteristične sekvence aminokiselina. Protein se razgrađuje unutar peptidnog lanca. Učinak elastaza nije specifičan. Na taj se način razgrađuju i vlastiti proteini u tijelu iz elastina. Stoga učinak ovih enzima mora biti ograničen inhibitorima elastaze. Razlikuju se dvije vrste elastaza.
Postoje elastaze gušterače i granulocitne elastaze. Kao što ime sugerira, gušterače gušterače (elastaza 1) izlučuju se iz gušterače. Granulocitna elastaza (elastaza 2) nalazi se u neutrofilnim granulocitima. Manjak elastaze 1 u stolici smatra se nedostatkom gušterače.
Funkcija, efekt i zadaće
Elastaze imaju zadatak razbiti peptidne veze u proteinima ili polipeptidnim lancima. U tom se procesu stvaraju manji peptidni lanci ili pojedine aminokiseline. Pankreasna elastaza podržava proteaze tripsin i kimotripsin u razgrađivanju prehrambenih proteina.
Nastaje u gušterači kao neaktivan proenzim (zimogen) i nakon oslobađanja u tankom crijevu, djelovanjem tripsina pretvara se u aktivni oblik. Djelomični se lanac odvoji od zimogena. Elastaza 1 posebno ruši proteinske vlaknine. Elastin je dio vezivnog tkiva pluća, krvnih žila i kože. Uglavnom ima potpornu funkciju u organizmu. Elastin daje organima oblik i podršku. Budući da formira proteinske mreže agregacijom četiri molekule lizina, mnoge proteaze ne mogu ih razgraditi. Međutim, Elastase 1 to može učiniti. Elastinske komponente iz hrane razgrađuju se i mogu se dalje razraditi i razgraditi u aminokiseline.
Nažalost, učinak elastaze je nespecifičan, tako da može napasti i vlastite elastinske strukture u tijelu. Da bi se to postiglo, tijelo proizvodi proteine koji inhibiraju elastin koji mogu kontrolirati razorne učinke elastina. Ti proteini uključuju α1-antitripsin, alfa-2-makroglobulin ili elafin. Druga skupina elastaza predstavljena je kao ELA-2, granulocitna elastaza. Njihov je posao razgraditi fagocitozirane mikroorganizme kao dio imunološkog odgovora na infekcije. Međutim, oni također imaju nespecifični učinak i napadaju tjelesni vlastiti elastin. Ako je učinak proteina inhibitora elastaze ograničen, plućno tkivo može biti uništeno, s tvorbom emfizema.
Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti
Bez obzira gdje se sintetiziraju, elastazi su važni podupiratelji imunološkog sustava u borbi protiv gram-negativnih mikroba u probavnom traktu, u plućima i na ranama. Pri tome oni cijepaju odgovarajuće proteine na karboksi strani hidrofobnih aminokiselina, uključujući valin, glicin i alanin. Međutim, kao što je već spomenuto, njihov učinak je uvijek nespecifičan.
Ljudsko tijelo koristi oko 500 miligrama elastaze svaki dan. Elastaza se ne razgrađuje u tijelu. Izlučuje se nepromijenjeno u stolici. Funkcija gušterače može se provjeriti pomoću količine izlučene u stolici. Himotripsin se izlučuje i s fekalijama. Međutim, određivanje elastaze može se jasnije koristiti u dijagnostičke svrhe. Normalna koncentracija elastaze iznosi najmanje 200 mikrograma po gramu stolice.
Bolesti i poremećaji
Ako je razina elastaze u stolici preniska, to ukazuje na insuficijenciju gušterače. Ako je vrijednost između 100 i 200 mikrograma po gramu fekalija, riječ je o blagoj do umjerenoj disfunkciji gušterače.
Teška insuficijencija gušterače prisutna je kod vrijednosti ispod 100 mikrograma. Otkrivanje elastaze u stolici je karakteristično dijagnostičko obilježje neaktivnog gušterače. To je egzokrina funkcija gušterače. Na stvaranje inzulina ne može utjecati. U slučaju insuficijencije gušterače izlučuje se premalo probavnih enzima. Ovo se odnosi na proteaze kao i lipaze i amilaze. Mnoge komponente hrane dopiru do debelog crijeva, gdje ih dalje razgrađuju patogene bakterije. Patogeni klice mogu napredovati samo ako još uvijek ima dovoljno neprobavljenih sastojaka hrane. Razvijaju se procesi truljenja i fermentacije, što dovodi do meteorizma, proljeva i nelagode u trbuhu.
Kako se masti više ne razgrađuju, može doći do masnih stolica. Uzrok underactive gušterače može biti zbog akutnog ili kroničnog pankreatitisa. Pankreatitis obično proizlazi iz vlastite probave dijela gušterače bez ispiranja probavnih sokova. Izlaz gušterače može se suziti zbog tumora ili žučnih kamenaca. Mogući su i poremećaji drenaže zbog malformacija. Dugotrajni kronični pankreatitis dovodi do oslabljene funkcije gušterače uz smanjenu proizvodnju enzima. Ako postoji nedostatak elastaze 2 zbog genetske oštećenja, imunološki sustav pogođenog pacijenta je oslabljen. Stalno se događaju opasne po život infekcije.
Ako nedostaje inhibitora elastaze poput alfa-1-antitripsina ili povećane aktivnosti elastaze kod upale pluća, funkcija pluća može biti ozbiljno ograničena. Dugoročno, iz toga se razvija plućni emfizem. U slučaju nedostatka genetskog alfa-1-antitripsina, primjenjuje se doživotna supstitucijska terapija s genetski inženjeriranim alfa-1-antitripsinom.